宇宙飞行器设计基础理论概述.doc

宇宙飞行器设计基础理论概述.doc:..宇宙飞行器设计基础理论概述摘要宇宙飞行器分为白然形成和人造两种,但对于人造飞行器,宇宙中的各种射线辐射以及各种粒子流会损坏人类航天器或降低航天器寿命。宇宙中还存在非常多的陨石,也会严重威胁人类太空的航行安全。对人类而言,目前还未能制造出在太阳系内自由航行的载人宇宙飞船,所以人类的飞行器还是比较落后的,本旨在阐述能让人类在宇宙中安全飞行的宇宙飞行器设计基础理论,希望在人类航天领域发展中起推动作用。关键字:,一是人类制造和操控的飞行器;二是天然飞行器,也就是宇宙本身自然衍化制造的飞行器,如陨石、行星和恒星等。天然飞行器只能遵循既定轨道运行,直到被动受外界因素干扰而发改变,而人造宇宙飞行器是人类主观意识去改变其运行轨迹。,而天然飞行器组成的集群称Z为星系,银河或星座等。一个星系内的星球,如没有外界的干扰,其可以稳定的运行几十亿年甚至更久,可见其是多么的稳定,所以人类未來的舰队发展到一定程度时,其舰队形式可以参考此种方式,坏绕大质量中心进行周期运动,从而使外围小型飞行器节省燃料,而外围飞行器可以提供前沿侦查以及区域覆盖等任务。此种集群适合在星系与星系Z间航行。,因而需要进行防护,而针对太阳风内的带电粒子流防护,我们可以参照行星的稳定系统进行设计,具体系统演化可参照图2・1。星球的磁场可使带电粒子运行轨迹发生偏转,从而起到保护的目的,由此可见,飞行器周围存在恒定巨大磁场,其不但可了防护带电粒子流,而且是防护罩设计的前提。设讣宇宙飞行器时,我们可以认为星球是一个具大的电磁铁,电磁铁外血由众多线圈环绕,其次将电磁铁拉伸或压缩改变其形态,从而形成椭圆或碟状飞行器。宇宙飞行器的磁场分为两种,一种是稳定不可调节,这种设计以及管理维护相对容易;一种是稳定且可控,适合特殊场合,比如战舰和航母等,但设计复杂且需要消耗大量能源来维持。图2-122等离子防护罩设计防护罩需要等离子维持在被保护飞行器的外层,因为等离子带电荷,所以可以利用现在有磁场进行圆周运动,维持其稳定并形成一个护罩。等离子防护罩需要将E行器空间分为三部分,第一部分为防护磁场的外层,此层主要防护带电粒子流等等;第二部分为防护磁场的内层,界限为等离子防护罩位置;第三部分为飞行器外壳,其上带与等离子相同极性的电荷,使第二部分的区域受电场力为主,呈现电场斥力。当外來物质经过第一部分到达等离子防护罩时,其会被迅速电离并带上电荷,当其继续往内运行时,因为其带上电荷,越靠近飞行器,其受的排斥力就越大,就会受斥力推动其轨道偏转,从而从飞行器侧面偏转远离而达到防护目的。,发动机的雏形是日前使用的粒子对撞机,将英改装成星际发动机,将燃料电离后进行加速到十分之一以上光速,按质能方程E二MC?算,将一艘10万吨级航母送到太空消耗的燃料将不到1公斤。当然,这种飞行器是需要消耗